2007年的元旦刚过不久,作为“真空紫外激光角分辨光电子能谱仪”研究项目的负责人,中科院物理研究所周兴江研究员在接受本网工作人员专访时做出如上的表述。
国际首创的“火眼金睛”
2006年12月28日,由中科院物理研究所和理化技术研究所联合研制的真空紫外激光角分辨光电子能谱仪通过了中科院主持的鉴定。由龚昌德院士担任组长,包括于渌院士、甘子钊院士、夏建白院士等参加的鉴定组给予了该项目高度的评价,“真空紫外激光角分辨光电子能谱仪的主要性能和技术指标在国际上处于领先地位:它具有超高的分辨率、超高的光束流量,具备了研究体效应的可能性。”
为什么专家鉴定组特别要强调这一系统在‘体效应’研究方面的优势呢?周兴江研究员深入浅出地为笔者进行了解答:
“就某些材料而言,其表面电子结构和体电子结构可能并不相同。而对先进材料,人们更关心的主要是它们的体性质。与大家比较熟悉的采用X光电子能谱仪对材料表面元素进行成分或形态分析相比,真空紫外激光的使用,使光电子能谱技术真正测量材料的体性质第一次成为可能,这也是使用真空紫外激光的最显著特点。如果说前者是一种材料表面化学表征工具的话,那么后者则是对材料的物理性质进行基础研究的一种科学手段。”
在真空紫外激光光源被应用之前,传统的同步辐射光源或气体放电光源存在一个长期困扰光电子能谱的问题——也就是所测量的光电子只来自样品表面5~20埃的深度,对于众多先进的材料而言,仅表面几个原子层的电子能否反应材料的体性质?这一直是个未知数。而使用紫外激光,在光电子能量为6.994eV时,预计对应的光电子逃逸深度约为200埃,所以和同步辐射光源或气体放电光源相比,这时所得到的测量结果更代表材料的体性质。